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1、內(nèi)皮祖細(xì)胞在急性肺損傷修復(fù)中的作用和機(jī)制何薇王瑩謝斌張珊珊(黑龍江省大慶油田總醫(yī)院163001)【中圖分類號(hào)】R563【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5085(2010)31-0441-02【摘要】急性肺損傷和急性呼吸窘迫綜合癥發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,病死率高,是臨床常見(jiàn)的呼吸系統(tǒng)急危重癥。其病理改變?cè)诩毙詽B出階段(開(kāi)始的24-48h)以炎性細(xì)胞的滲出和肺血管內(nèi)皮的損傷為特點(diǎn)。內(nèi)皮祖細(xì)胞源于骨髓,可分化為成熟有功能的內(nèi)皮細(xì)胞,大量實(shí)驗(yàn)證明其在外周循環(huán)中數(shù)量對(duì)體內(nèi)血管損傷的評(píng)估和診斷作用,以及對(duì)受損血
2、管內(nèi)皮的重建修復(fù)作用。木文就內(nèi)皮祖細(xì)胞的牛理特性、功能特點(diǎn)、激活調(diào)控以及在較為成熟的心血管系統(tǒng)中的應(yīng)用,討論了內(nèi)皮祖細(xì)胞在急性肺損傷的變化過(guò)程,對(duì)ALI的診斷和預(yù)后的評(píng)估中的應(yīng)用,以及在ALI未來(lái)治療中的新思路。【關(guān)鍵詞】急性肺損傷內(nèi)皮祖細(xì)胞炎癥修復(fù)急性肺損傷(ALI)和急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS)是臨床常見(jiàn)的危重疾病,是非心源性的各種肺內(nèi)外因素導(dǎo)致的急性進(jìn)行性呼吸衰渴,臨床上以呼吸窘迫、頑固性低氧血癥和非心源性肺水腫為特征。ARDS是ALI的嚴(yán)重階段。肺微血管通透性增高而導(dǎo)致肺泡滲出液中常含
3、蛋白質(zhì)的肺水腫和透明膜形成,并伴有肺間質(zhì)纖維化由肺內(nèi)炎癥細(xì)胞為主導(dǎo)的肺內(nèi)炎癥失控導(dǎo)致的肺泡毛細(xì)血管膜受損是其共同的病理特征。所以在此過(guò)程中,保護(hù)肺血管內(nèi)皮和肺泡毛細(xì)血管屏障的完整性有著重要的意義。內(nèi)皮祖細(xì)胞是(endothelialprogenitorcells,EPCs)是一類能增殖并能分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞,但尚未表達(dá)成熟的血管內(nèi)皮細(xì)胞表型,也未形成血管的前體細(xì)胞。1997年,Asahara等⑴首次從成人外周血液中分離出具有分化為血管內(nèi)皮細(xì)胞(endothelialcells,EPC)潛能的活體
4、細(xì)胞,命名為內(nèi)皮祖細(xì)胞(endothelialprogenitorcells,EPCs)。EPCs存在于許多組織,如脂肪、心肌、血管內(nèi)膜、骨骼肌、脾臟、肝臟、小腸等,但目前認(rèn)為其主要源于骨髓。一般認(rèn)為骨髓EPCs的表型特征CD34+/CD133+/VEGFR-2+/VE-CADERIN-,而外周血中EPCs表型特征為CD34+/CD133±/VEGFR-2+/VE-CADERIN+,根據(jù)這些表型特征可鑒定EPCs。研究發(fā)現(xiàn),EPCs參與出生后新生血管的形成,并在血管內(nèi)膜完整性的動(dòng)態(tài)
5、維持和生理性重建中起重要的作用。健康志愿者外周血EPCs約為70-210個(gè)/ml,約占外周血單核細(xì)胞的0.002%[2]o某些生理反應(yīng)和許多病理因素可以引起骨髓EPCs釋放的增減,從而影響外周血EPCs數(shù)量。Liew等⑶把影響外周血EPCs數(shù)量的因素歸納為生理、病理、藥物和某些炎癥因子。本文擬在ALI情況下,EPCs數(shù)量上的改變以及對(duì)炎性受損血管內(nèi)皮的修復(fù)作用和機(jī)制做初步的闡述。1EPCs參與血管內(nèi)皮損傷的修復(fù)在腦中風(fēng)、皮膚缺損、肢體缺血以及心臟缺血等動(dòng)物模型的研究中發(fā)現(xiàn)骨髓以及外周血中EPCs
6、—過(guò)性的增高,并顯示EPCs參與新生血管的形成,并且有效促進(jìn)受損血管內(nèi)皮再生。對(duì)于上述現(xiàn)象,Benburg等[4]提出了如下假說(shuō):炎癥反應(yīng)時(shí)釋放的炎癥介質(zhì)以及多種未知因素動(dòng)員骨髓的EPCs進(jìn)入外周循環(huán),感知損傷,并通過(guò)動(dòng)員和遷移到達(dá)受損部位,修復(fù)血管內(nèi)皮,形成新生血管,恢復(fù)局部血流,促進(jìn)組織結(jié)構(gòu)和功能的修復(fù)。Rabelink等⑸進(jìn)一步提出,被趨化至受損內(nèi)皮的EPCs可通過(guò)兩種方式參與修復(fù):一方面EPCs滲入成熟內(nèi)皮細(xì)胞之間,與基質(zhì)結(jié)合,分化為成熟的內(nèi)皮細(xì)胞;另一方面EPCs通過(guò)旁分泌機(jī)制,促進(jìn)周
7、圍內(nèi)皮細(xì)胞分化增殖。近年來(lái),上述假說(shuō)已經(jīng)得到部分證實(shí)。Rafat等⑹研究顯示患者外周血EPCs數(shù)量在膿毒血癥發(fā)生48小吋內(nèi)顯著升高,并且高于無(wú)膿毒血癥的患者以及正常對(duì)照。Ishizawa等[7,8]在彈力蛋白酶誘導(dǎo)的肺氣腫模型中觀察到,骨髓來(lái)源的EPCs有助于肺泡毛細(xì)血管內(nèi)皮的修復(fù)。Yamada等⑼在脂多糖(lipopolysaccharide丄PS)引起的鼠肺損傷的研究中,證實(shí)了EPCs快速釋放進(jìn)入外周循環(huán),并參與肺損傷的修復(fù);在其隨后的肺炎患者在臨床研究中,肺炎可誘導(dǎo)骨髓來(lái)源的EPCs釋放也
8、得到證明,進(jìn)一步的觀察顯示其病28h外周循環(huán)EPCs數(shù)量少的患者8周后有明顯的肺部纖維化,提示EPCs在組織修復(fù)和器官功能恢復(fù)中具有重要的意義。Suratt等10研究接受男性造血干細(xì)胞移槓的女性患者肺組織中觀察到含有Y染色體的內(nèi)皮細(xì)胞,證明外源性EPCs在受者組織中定植并分化成成熟的內(nèi)皮細(xì)胞,呈現(xiàn)一種有機(jī)的“嵌合狀態(tài)”。因此,Rabelink等⑸認(rèn)為,EPCs的數(shù)量變化不僅是機(jī)體對(duì)炎癥的反應(yīng),而且EPCs還參與了炎癥的損傷修復(fù)。已有的研究顯示EPCs可分泌若干參與炎癥反應(yīng)的因子,那么EPCs的數(shù)